informe nº t4-s001 del 09-03-200120(d)/a.%20... · web viewuno de los principales problemas para...

Elaboración del Plan de Cierre Minas Shougang Hierro Perú

INDICE

INFORME DE EVALUACION GEOTÉCNICA

1. GENERALIDADES...................................................................................................1

1.1 INTRODUCCIÓN..........................................................................................1

1.2 OBJETIVOS..................................................................................................1

1.3 ANTECEDENTES.........................................................................................1

1.4 UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO.......................................................2

2. INVESTIGACION GEOTECNICA............................................................................2

2.1 Excavación de Calicatas............................................................................2

2.2 Ensayos de Densidad de Campo...............................................................3

2.3 Granulometría Global.................................................................................3

3. ENSAYOS DE LABORATORIO..............................................................................6

3.1 Ensayos Estándar.......................................................................................6

3.2 Ensayos Especiales....................................................................................7

3.3 Ensayos de Carga Puntual.........................................................................9

3.4 Ensayo de Propiedades Físicas de la Roca.............................................9

3.5 Ensayos Químicos de Suelos..................................................................10

4. PARÁMETROS FÍSICO MECÁNICOS DEL MACIZO ROCOSO..........................11

4.1 Propiedades de la Roca Intacta...............................................................11

4.2 Propiedades del Macizo Rocoso.............................................................13

4.2.1 Clasificación Geomecánica de Bieniawski (1979)..................................................13

4.2.2 Sistema Q de Barton (1974)...................................................................................14

4.2.3 Criterio Empírico de Hoek y Brown.........................................................................14

4.2.4 Módulo de Deformación de la Masa Rocosa..........................................................15

4.2.5 Parámetros de Resistencia Cortante del Macizo Rocoso.......................................15

5. PERFIL ESTRATIGRAFICO..................................................................................16

6. ESTABILIDAD DE DESMONTERAS Y TAJOS....................................................16

6.1 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN CANCHAS DE DESMONTE................................................................................................16

6.1.1 Evaluación de Estabilidad de Campo.....................................................................16

6.1.2 Evaluación de Estabilidad Física............................................................................17

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6.2 Análisis de Estabilidad de Taludes en Tajos..........................................18

7. CANTERAS............................................................................................................21

7.1 Canteras de Arcilla....................................................................................21

7.2 Canteras de Agregados............................................................................23

8. SISMICIDAD...........................................................................................................24

9. EVALUACIÓN QUÍMICA.......................................................................................25

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.........................................................26

PLANOSANEXO A: REGISTRO DE CALICATAS ANEXO B: ENSAYOS DE LABORATORIOANEXO C: ESTABILIDAD EN CANCHAS DE DESMONTEANEXO D: ESTABILIDAD EN TAJOS PANEL FOTOGRÁFICO

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INFORME DE EVALUACION GEOTÉCNICA

1. GENERALIDADES

1.1 Introducción

Como parte de los estudios básicos para la Elaboración del Plan de Cierre de Minas Shougang Hierro Perú ubicada en Marcona se ha realizado la evaluación geotécnica de los componentes mineros(canchas de desmontes, tajos y presa de relaves).

Para tal fin se ha llevado a cabo un programa de investigaciones geotécnicas que consistió en inspección técnica de las áreas de interés, excavación de calicatas, ensayos de densidad de campo, ejecución de granulometría global de las desmonteras, evaluación geomecánica en tajos y extracción de muestras de suelo y roca para ser ensayadas en el laboratorio.

El presente Informe documenta los resultados de la exploración geotécnica realizada los días 25 y 28 de Mayo del 2006.

1.2 Objetivos

El presente estudio tiene por finalidad realizar una evaluación de las condiciones geotécnicas de los componentes mineros como tajos, cancha de desmontes y deposito de relaves. Esta evaluación geotécnica esta orientado a definir la estabilidad física de los componentes mineros, además de proponer las obras de cierre.

1.3 Antecedentes

Como parte de las labores del presente estudio el Consultor ha revisado la informacion recopilada de estudios realizados en la zona del proyecto. En tal sentido se reviso el Estudio de estabilidad de Taludes en las Minas Marcona realizada en 1989 por el Instituto Científico y Tecnológico Minero donde se ha realizado el mapeo lito-estructural de las minas 2, 4, 5 y 7 con 2718 estaciones geomecánicas en el cual se encontraron 04 sistemas de discontinuidades denominadas: Planos de estratificación con orientación N45ºE y buzamiento 35-70 NW Sistema de fallamiento tensional la Pista, con orientación N65ºW y buzamiento 60ºNE Sistema de fallamiento tensional compresional con orientación 45ºE y buzamiento

65ºNE. Sistema de fallamiento tensional La Huaca con orientación N25ºW y buzamiento 60º

NE.En este estudio se determino que en los taludes superiores la altura critica es aproximadamente 24 m con un talud promedio de 65º, mientras que en los taludes inferiores la altura critica es aproximadamente 20 metros con inclinación promedio de 68º.

También se ha revisado Estudio Complementario del Deposito de Relaves Pampa Choclon Segunda Etapa – San Nicolás ejecutado en el 2004 por Hidroenergia S.R.L.

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Como parte de la ingeniería básica para el diseño de aquel estudio se ha realizado una evaluación geológica de la zona Pampa Choclon, se han ejecutado 03 perforaciones diamantinas de hasta 20 m de profundidad, excavación de 07 calicatas de hasta 3 m de profundidad, 1224 m de investigación geofísica mediante refracción sísmica y ensayos de laboratorio(ensayos estándar, expansión libre, triaxiales, etc.), En la etapa de evaluación se realizo análisis de estabilidad e infiltración mediante método de elementos finitos. Dicho estudio plantea como alternativa de diseño definitivo, la cual considera una presa de sección homogénea, que será construida en el Eje 1, con una mezcla de materiales propios de la zona del proyecto en una proporción de 30% de arcilla bentonítica y 70% de grava. Actualmente se ha ejecutado una primera etapa de la presa.

1.4 Ubicación del Área en Estudio

La zona en estudio se encuentra dentro de las instalaciones de la mina Shougang Hierro Perú u ubicada en el distrito de Marcona, Provincia de Nazca del Departamento de Ica.

El acceso a la zona del proyecto, desde la ciudad de Lima se realiza a través de la Carretera Panamericana Sur hasta a Ciudad de Nazca, luego se continua por la misma vía donde 40 km mas adelante se encuentra el desvío a Marcona tomando esta vía hasta el Km 17 donde se encuentra el acceso a las Minas Shougang Hierro Perú.

2. INVESTIGACION GEOTECNICA

2.1 Excavación de Calicatas

La exploración geotécnica de campo ha consistido en la excavación un total de 06 calicatas 03 en la fundación de las canchas de desmontes y 03 calicatas en la fundación de la presa de relaves Pampa Choclon.. En cada una de las calicatas se realizó el registro de excavación de acuerdo a la norma ASTM D-2488. Se tomaron muestras disturbadas de las excavaciones para la ejecución de los ensayos de laboratorio correspondiente, para lo cual cada muestra fue identificada convenientemente y embalada en bolsas de polietileno que fueron remitidas al laboratorio de mecánica de suelos.

Cuadro Nº 1 Resumen de calicatas

Calicatas Profundidad (m)

Nivel Freático (m)

N° de Muestras Alteradas Ubicación

C-01 3,00 NA 2Pie de Talud Norte de la Cancha 49

C-02 3,00 NA 1Pie de Talud Sur

este de la Cancha 55

C-03 3,00 NA 1Pie de Talud Norte de la Cancha 26

C-04 2,00 NA 1 Mina 4(trinchera)

CP-01 1,50 NA 2 Aguas abajo Presa de relaves Pampa


2


Choclon

CP-02 2,00 NA 1Aguas abajo Presa de relaves Pampa

Choclon

CP-03 3,00 NA 2Aguas arriba Presa de relaves Pampa

Choclon

En el Anexo A se presenta los registros de campo de las calicatas.

2.2 Ensayos de Densidad de Campo

Con el objeto de estimar la densidad natural del terreno de fundación de la presa de relaves se ha realizado 03 ensayos de densidad de campo por el método de cono de arena, estos ensayos han sido realizados 02 aguas abajo y 01 aguas arriba del dique de tierra del deposito de relaves Pampa Choclon. El cuadro Nº 2 se presenta un resumen de los ensayos de densidad de campo por el método de cono de arena.

Cuadro Nº 2Resumen de los ensayos de densidad de campo

Sondaje Densidad(kg/cm2) Ubicación

DC-01 1,52 Aguas arriba dique Pampa Choclon

DPL-01 1,55Aguas abajo dique Pampa Choclon

DPL-02 1,45

En el Anexo B se presentan los registros de los ensayos de densidad de campo.

2.3 Granulometría GlobalCon el objeto de caracterizar los materiales de las canchas de desmontes se ha determinado la granulometría global de los depósitos con mayor cantidad de finos. Se han tomado 07 desmonteras consideradas las representativas, las mismas que han sido seleccionadas en función al a altura y la gradación de los materiales. De estas desmonteras se han tomado muestras de la fracción con tamaño máximo menor a 3” para ser sometida ha ensayos estándar y ensayos triaxiales CD.

A continuación se presenta la granulometría global de los materiales: Cancha 26

El material de la Cancha 26 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3 y 12” en matriz grava mal gradada con arcilla y arena y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m. A continuación se presenta la gradación del material.

Tamaño (%)>10” 10


3


6”-10” 154”-6” 223”-6” 12

Grava 20.9Arena 14

<Nº200 6.1

Cancha 40El material de la Cancha 40 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3 y 12” en matriz grava arcillosa con limo y arena(GC-GM) y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m.

Tamaño (%)>10” 10

6”-10” 13.84”-6” 223”-6” 18

Grava 19.4Arena 10.8

<Nº200 6.8

Cancha 41El material de la Cancha 41 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3 y 12” en matriz arena arcillosa con limo(SC-SM) y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m. A continuación se presenta la gradación del material.

Tamaño (%)>10” 7

6”-10” 174”-6” 193”-6” 18


<Nº200 6.5

Cancha 45El material de la Cancha 45 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3 y 12” en matriz grava limosa(GM) y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m. A continuación se presenta la gradación del material.

Tamaño (%)>10” 10

6”-10” 174”-6” 213”-6” 15


<Nº200 6.7


4


Cancha 49El material de la Cancha 49 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3 y 12” en matriz grava bien gradada(GW) y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m. A continuación se presenta la gradación del material.

Tamaño (%)>10” 10

6”-10” 204”-6” 233”-6” 9

Grava 27.4Arena 9.5

<Nº200 1

Cancha 55El material de la Cancha 55 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3 y 12” en matriz grava arcillosa(GC) y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m. A continuación se presenta la gradación del material.

Tamaño (%)>10” 7

6”-10” 184”-6” 253”-6” 9

Grava 19Arena 13.9

<Nº200 7.1

Cancha 78El material de la Cancha 78 esta constituido por bloques de roca y boloneria entre 3” y 12” en matriz grava bien gradada con arcilla (GW-GC) y bloques aislados de tamaños superiores a 1.0 m. A continuación se presenta la gradación del material.

Tamaño (%)>10” 7

6”-10” 184”-6” 213”-6” 10


<Nº200 3.3

3. ENSAYOS DE LABORATORIO


5


3.1 Ensayos estándar

Con las muestras alteradas obtenidas de las excavaciones (calicatas), se realizaron ensayos estándar de clasificación de suelos y de propiedades físicas.

Los ensayos se ejecutaron siguiendo las normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son las siguientes:

- Análisis granulométrico por tamizado ASTM D-422- Contenido de humedad ASTM D-2216- Clasificación SUCS ASTM D-2487

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de los resultados de los ensayos estándar realizados.

Cuadro N° 3Resumen de los ensayos estándar de clasificación de suelos en fundación

Calicata /

Trinchera

MuestraProfund.

(m)

Granulometría (%) Límites (%)C. H.(%)

ClasificaciónSUCSGrava Arena Finos L.L. L.P.

C-01M-1 0,00-0,45 1,1 84,0 14,9 NP NP 1,01 SM

M-2 1,50-3,00 0,8 82,0 17,1 NP NP 1,06 SM

C-02 M-1 0,40-2,00 28,7 59,4 11,9 NP NP 0,62 SW-SM

C-03 M-1 0,90-2,00

C-04 M-1 0,40-2,00 47,2 44,4 8,5 NP NP 1,59 GP-GM

CP-01M-1 0,0-0,90 0,0 57,4 42,5 29 23 6,56 SC-SM

M-2 0,90-1,50 1,7 28,6 69,7 29 24 12,31 ML

CP-02 M-1 0,30-2,00 6,1 43,9 50,0 29 22 6,1 SC-SM

CP-03M-1 0,00-1,30 0,0 11,6 88,04 53 31 6,07 MH

M-2 1,30-2,50 4,2 18,2 76,9 56 36 21,88 MHL.L. : Límite líquidoL.P. : Límite plásticoC.H. : Contenido de humedad


6


Cuadro N° 4Resumen de los ensayos estándar de clasificación de suelos en

desmonteras

Calicata / Trinchera Muestra

Profund.(m)

Granulometría (%) Límites (%) C. H.(%)

ClasificaciónSUCSGrava Arena Finos L.L. L.P.

Cancha 26M-1 0,00-1,00 50.9 32.2 11.9 17 13 0.74 GP-GC

M-2 0,00-1,00 17,0 71,5 11,5 - - 2,35 SW-SM

Cancha 40M-1 0,00-1,00 52.4 32.6 15 23 19 1.68 GC-GM

M-2 0,00-1,00 61,8 27,4 10,8 23 17 1.09 GP-GC

Cancha 41M-1 0,00-1,00 40,3 46,3 13,3 18 13 0,90 SC-SM

M-2 0,00-1,00 64,5 31,5 4,0 26 22 1,42 GW

Cancha 45M-1 0,00-1,00 50,2 34,0 15,8 20 17 2,04 GM

M-2 0,00-1,00 47,5 41,1 11,4 21 NP 1,45 GP-GM

Cancha 49 M-1 0,00-1,00 72,2 25,2 2,6 37 22 0,57 GW

M-2 0,00-1,00 70,1 21,8 8,1 21 11 GP-GC

Cancha 55M-1 0,00-1,00 47,3 36,5 16,1 25 18 2,16 GC

M-2 0,00-1,00 48,7 34,3 17 23 18 0,89 GC-GM

Cancha 78M-1 0,00-1,00 55,9 37,4 6,7 33 19 1.52 GW-GC

M-2 0,00-1,00 61,5 31,0 7,5 33 21 1,45 GP-GML.L. : Límite líquidoL.P. : Límite plásticoC.H. : Contenido de humedad

Cuadro N° 5Resumen de los ensayos estándar de clasificación en canteras

Cantera MuestraProfund.

(m)Granulometría (%) Límites (%) C. H.

(%)Clasificación

SUCSGrava Arena Finos L.L. L.P.

Arcilla Carretera

M-10,00-3,00 0,0 10,2 89,8 44 26 10,42 CL

Arcilla Presa

M-1 0,00-3,00 0,0 10,9 89,1 40 22 11,47 CL

Arena Km 4

M-10,00-2,50 0,0 97,0 3,0 NP NP 0,90 SP

Piedra San Nicolas

M-1- 94,2 3,1 2,6 25 20 1,15

GP

En el Anexo B se presentan los certificados de los ensayos de laboratorio.

3.2 Ensayos Especiales

Para estimar los parámetros de resistencia de los depósitos de desmontes se han ejecutado ensayos de compresión triaxial CD del material de tamaño máximo inferior a 3/8”, humedad natural y semi compacto.


7


Cuadro N° 5Resumen de los ensayos Triaxiales


Profund.(m)

Triaxial CDClasificación

SUCS

(º)C

(kg/cm²)

Cancha 26 M-1/D26 0.50 36,4 0,24 GC-GM

Cancha 40 M-1/D40 0.50 36,6 0,0 SC-SM

Cancha 41 M-1/D41 0.50 36,8 0,0 GC-GM

Cancha 45 M-1/D45 0.50 35,7 0,25 GC

Cancha 49 M-1/D49 0.50 40,8 0,0 GW

Cancha 55 M-1/D55 0.50 35,7 0,12 GC

Cancha 78 M-1/D78 0.50 32,8 0,48 SC

Durante los trabajos de campo se observo la presencia de grietas en la fundación de la presa de relaves Pampa Choclon la cual ha afectado el paramento aguas arriba del dique razón por la cual se ha previsto la ejecución de 02 ensayos de colapso cuyos resultado se presentan en el siguiente cuadro.

Cuadro N° 6Resumen de los ensayos de colapso


Profund.(m)

ColapsoClasificación

SUCSIc(%)Grado

Pampa Choclon

CP-3/M-1 0,00-1,00 25,4 Severo CL

CP-3/M-2 1,00-1,50 2,1 bajo ML

CP-4/M-1 0,00-1,00 31,2 Severo CL

CP-4/M-2 1,00-1,50 42,7 Severo ML

También se presentan resultados de ensayos de laboratorio ejecutados por Hidroenergia S.R.L en el 2004 en la zona de Pampa Choclon.

Cuadro N° 6Resumen de los ensayos Hidroenergia SRL 2004


8

Muestra SUCS Finos( %)

Humedad Natural

( %)

Proctor EstándarEnsayo Decompresion Triaxial

Potencial de

Expansion ( %)

PermeabilidadK

(cm/s)

UU CU

O.C.H (%)

M.D.S (gr/cm2)

(º)

CUU

(gr/cm2)(º)

CCU

(gr/cm2

)

30% BENTONITA 70% GRAVA

CL 58.50 2.20 21.00 1.75 18.0 0.85 28.2 0.30 1.30 7.5x10-07


3.3 Ensayos de Carga PuntualEste ensayo tiene como objetivo estimar la resistencia de la compresión simple de la roca intacta, que será usada para determinar los parámetros físico mecánicos del macizo rocoso. El ensayo fue realizado en el laboratorio geotécnico del Consultor. según lo indicado en la norma ASTM D-5731. Este ensayo consiste en comprimir la muestra de roca entre dos puntos situados en generatrices opuestas, realizando así la deformación y falla de la roca. El cuadro siguiente resume los resultados obtenidos.

Cuadro Nº 7Resultados de Los Ensayos de Carga Puntual

Ubicación Muestra Tipo de Roca DurezaResistencia a la compresión simple (MPa)

Máximo Mínimo Promedio

EG-01/Tajo 4 M-1 Andesita R5 132.7 114,3 122,2

EG-03/Tajo 2 M-1 Granito R6 285 236,3 254,9

EG-04/Tajo 7 M-1 Andesita R6 294,4 189,6 255,3

EG-05/Tajo 9 M-1Porfido

TonalitaR6 291 222 262,2

EG-06/Tajo 5 M-1 Andesita R6 294,6 234,6 254,4

EG-07/Tajo 7 M-2Roca

MineralizadaR5 175,6 129,3 148,2

Cantera Km 17 M-1 Granodiorita R6 419,7 239,8 330,7

En el anexo C se presentan los certificados de los ensayos de carga puntual.

3.4 Ensayo de Propiedades Físicas de la Roca

Con la muestra de roca obtenida de la calicata excavada, se realizó ensayo para determinar las propiedades físicas de la roca: gravedad especifica, porosidad, absorción (ASTM C - 9783) y densidad (ASTM D – 2937).

En el siguiente cuadro se presenta los resultados obtenidos en el laboratorio.


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Cuadro Nº 8Resumen de los Ensayos de Propiedades Físicas de Roca

Ubicación Muestra Tipo de RocaPorosidad

(%)Absorción

(%)Densidad

(g/cm3)

EG-01/Tajo 4 M-1 Andesita 0,13 0,13 2,54

EG-03/Tajo 2 M-1 Granito 0,53 0,53 2,41


EG-05/Tajo 9 M-1Porfido

Tonalita0,45 0,44 2,69


EG-06/Tajo 7 M-2Roca

Mineralizada0,75 0,75 3,74

Cantera Km

17M-1 Granodiorita 0,28 0,27 2,64

En el Anexo C se presenta los resultados de las propiedades físicas de la muestra de roca.

3.5 Ensayos Químicos de Suelos

Con el objeto de estimar el grado de agresividad del suelo se han ejecutado ensayos químicos de suelo, donde se han determinado el pH, conductividad eléctrica, sales solubles totales, cloruros y sulfatos contenidos en las muestras de suelo. Estos ensayos han sido ejecutados en el Laboratorio de Mecánica de Suelos del Consultor.

En el siguiente cuadro presenta los resultados de los ensayos químicos en las muestras

de suelo:

Cuadro Nº 9Resultados de los ensayos químicos

Calicata / Muestra

Profundidad (m)

pHC.E.

(ds/m)SST (ppm)

CLORUROS(ppm)

SULFATOS (ppm)

C-1/M-1 1,50-3,00 6,5 114,9 73536 33015 12856,5

CP-01/M-1 0,00-0,90 8,0 90,0 56700 31950 5226,2

C.E= Conductividad eléctricaDs/m= Decisiemens/metroSST= Sales Solubles Totalesppm = Partes por millón


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En el Anexo C se presentan los certificados de los ensayos químicos de suelo realizados para el presente estudio.

4. PARÁMETROS FÍSICO MECÁNICOS DEL MACIZO ROCOSO

Uno de los principales problemas para la determinación de la capacidad de soporte en el

basamento rocoso, es la estimación de las propiedades de resistencia y deformación del

macizo rocoso, para fines del presente informe, se ha realizado ensayos en la roca intacta

para determinar con base a éstos, los parámetros del macizo rocoso.

4.1 Propiedades de la Roca Intacta

La densidad o peso específico de la roca se ha determinado de los ensayos de laboratorio.

Los siguientes cuadros resumen los valores encontrados en el laboratorio y el valor

asumido para el análisis del macizo rocoso.

CUADRO Nº 10Valores de la Densidad de Roca

Ubicación Tipo de Roca Densidad ( KN/m3)

EG-01/Tajo 4 Andesita 2,54

EG-03/Tajo 2 Granito 2,41


EG-05/Tajo 9 Porfido Tonalita 2,69


EG-07/Tajo 7 Roca Mineralizada 3,74

La evaluación geomecánica de las rocas y la resistencia a la compresión simple se ha

determinado del ensayo de carga puntual realizado en las muestras obtenidas.

El siguiente cuadro presenta un resumen los valores obtenidos en laboratorio:


11


CUADRO Nº 11Resumen de los valores obtenidos del Ensayo de Carga Puntual

Ubicación Tipo de RocaResistencia a la Compresión

Simple c (Mpa)

Laboratorio(Min. – Máx) Asumido

EG-01/Tajo 4 Andesita 132,7-114,3 122,2

EG-03/Tajo 2 Granito 285-236,3 254,9

EG-04/Tajo 7 Andesita 294,4-189,6 255,3

EG-05/Tajo 9 Porfido Tonalita 291-222 262,2

EG-06/Tajo 5 Andesita 294,6-234,6 254,4

EG-07/Tajo 7 Roca Mineralizada 175,6-129,3 148,2

El ángulo de fricción interna de la roca intacta y el módulo de elasticidad se asumió de los

valores propuestos por Hoek y Brown (1981), con el valor asumido para la fricción se

determina la cohesión de la roca intacta usando la relación propuesta por Mohr-Coulomb.

donde:

c = Valor asumido de la resistencia a la compresión simple en MPa

El siguiente cuadro resume los valores determinados:

CUADRO N° 11Propiedades de la roca intacta

Ubicación Tipo de RocaAngulo de

fricción ()

Módulo deElasticidad

(MPa)

Cohesión(c)

MPaEG-01/Tajo 4 Andesita 34 3500 32,5

EG-02/Tajo 3 Andesita 34 3500 32,5

EG-03/Tajo 2 Granito 35 4020 66,3


EG-05/Tajo 9 Porfido Tonalita 31 3500 74,2


EG-07/Tajo 7 Roca Mineralizada 36 3500 37,8


12


4.2 Propiedades del Macizo Rocoso

Existen métodos y ensayos aproximados para determinar la resistencia al corte de

macizos rocosos sin necesidad de efectuar ensayos de corte en la muestra a gran escala;

entre los ensayos se tiene los siguientes métodos:

- Clasificación Geomecánica de Bieniawski (1979)

- Sistema Q de Barton (1974)

- Criterio Empírico de Hoek y Brown

4.2.1 Clasificación geomecánica de Bieniawski (1979)

El sistema de valoración del macizo rocoso, RMR (Rock Mass Rating), también conocido

como Clasificación Geomecánica, fue desarrollado por el profesor Z.T. Bieniawski y

considera cinco parámetros básicos.

- Resistencia de la Roca Intacta.

- Designación de la Calidad de la Roca (RQD).

- Espaciamiento de Discontinuidades.

- Estado de las Discontinuidades.

- Condiciones de Agua Subterránea.

Para la evaluación se determinó los siguientes valores de RMR.

CUADRO N° 13Valoración del RMR

Ubicación

Valoración de la Masa Rocosa(RMR)

Básico AjustadoRMR89

(Condiciones secas y favorables)

EG-01/Tajo 4 55 30 55

EG-02/Tajo 3 51 26 51

EG-03/Tajo 2 48 23 48

EG-04/Tajo 7 46 21 46

EG-05/Tajo 9 46 21 46

EG-06/Tajo 5 61 36 61

EG-07/Tajo 7 56 31 56


13


4.2.2 Sistema Q de Barton (1974)

Para relacionar el valor RMR con el Índice Q de Barton se ha utilizado la relación empírica

planteada por Bieniawski.

RMR = 9 Log Q + 44

4.2.3 Criterio empírico de Hoek y Brown

El criterio original de Hoek y Brown fue desarrollado en 1980 el mismo que está orientado

a explicar el comportamiento previo a la rotura de todo tipo de rocas.

Este criterio es totalmente empírico, pero se basa en la amplia experiencia de los autores

en numerosos proyectos. Este criterio fue modificado en 1988 y 1992; en su revisión más

moderna, responde a la expresión:

Donde:

c = Resistencia a la compresión simple.

m = Parámetro relacionado con la naturaleza friccionante del terreno.

s, a = Constantes que dependen de la naturaleza del terreno.

Los parámetros m, s y a del macizo rocoso han sido determinados mediante las siguientes

expresiones:

Donde:

mi = Es un parámetro dependiente de la litología de la roca. Este valor lo tomamos

de los valores propuestos por Hoek et. al 1998.

GSI = Valor sustituido del RMR (Hoek et. al 1998).

RMR = Indice de Bieniawski correspondiente al macizo rocoso.


14


4.2.4 Módulo de deformación de la masa rocosa

Bieniawski (1978) Serafín & Pereira (1983) desarrollaron una ecuación semi-empírica que

relaciona el módulo de deformación de la masa rocosa con la calidad de la roca; dicha

ecuación, según el rango de RMR, es:

Para RMR>50 Em = 2*RMR – 100 (Bieniawski)

Para RMR<50 Em = 10(RMR –10)(40)

Más recientemente, Hoek (1995) ha propuesto afectar la expresión de Serafín y Pereira

por una constante que está en función de la resistencia a la compresión simple.

En este proyecto se utilizó esta ecuación para estimar las propiedades de deformación de

la masa rocosa.

Existe otra aproximación planteada por Kulhawy y Goodman (1980) que relaciona el valor

de Em directamente con el de la roca intacta a través del número de fracturas existentes.

4.2.5 Parámetros de resistencia cortante del macizo rocoso

Los parámetros de resistencia cortante han sido determinados en función de la valoración

RMR planteada por Bieniawski.

Cuadro N° 14Parámetros de resistencia cortante

Ubicación

Parámetros

Cohesión(c)

MPa

Angulo de Fricción

(º)EG-01/Tajo 4 275 32,5

EG-02/Tajo 3 255 30,5

EG-03/Tajo 2 240 29,0

EG-04/Tajo 7 230 28,0

EG-05/Tajo 9 230 28,0

EG-06/Tajo 5 305 35,5

EG-07/Tajo 7 280 33,0

5. PERFIL ESTRATIGRAFICO


15


Sobre la base de los registros de calicatas, ensayos de laboratorio y la información recopilada se ha elaborado los siguientes perfiles estratigráficos: Fundación Canchas de Desmonte

El perfil estratigráfico del terreno de fundación de las desmonteras esta constituido por una cobertura de arena limosa de espesor variable entre 0.5 m y 3 m, por debajo se encuentra material limoso con grava en estado medianamente compacto.

Fundación Presa de Relaves

El perfil estratigráfico típico del suelo de fundación, en la zona de la presa está conformado por estratos superficiales que varían de 3.0 m y hasta 6.2 metros de espesor de grava limosa, grava arcillosa y arena arcillosa de consistencia compacta, con velocidad de onda Vp = 600 m/seg. Debajo subyace hasta una profundidad de 20 m arcilla muy plástica (CH), compacta, con permeabilidad del orden 5.6 x 10-06 cm/seg. A continuación subyace hasta una profundidad de 80 m un suelo muy compacto, con permeabilidad del orden 2.1 x 10-06 cm/seg y con velocidad de onda Vp = 2566 m/seg. Finalmente subyace roca firme del tipo Granodiorita, con velocidad de onda Vp=4629 m/seg.

6. ESTABILIDAD DE DESMONTERAS Y TAJOS

Sobre la base de los resultados de la investigación geotécnica se ha realizado la verificación de la estabilidad de los taludes de las canchas de desmonte y los tajos de las minas.

6.1 Análisis de Estabilidad de Taludes en Canchas de Desmonte

Como consecuencia de las actividades mineras realizadas por la Unidad Minera Shougang Hierro Perú se ha acumulado el material de desmonte en diferentes zonas(canchas), con áreas, volúmenes, formas, granulometría, características y propiedades diversas. Los botaderos de desmonte del área de estudio, fueron originados a partir de labores mineras a tajo abierto.

6.1.1 Evaluación de Estabilidad de Campo

También se ha realizado la evaluación de los taludes de campo utilizando una metodología desarrollada en el Departamento de Geotecnia del Consultor. Dicha evaluación toma en cuenta aspectos como litología, granulometría, angulosidad, compacidad, inclinación, tipo de movimiento, condiciones de agua, grado de alteración y erosión y nivel de riesgo, realizando una valoración de cada aspecto avaluado. Dicha evaluación nos muestra los taludes de las desmonteras clasificados como “Normalmente Estables”(Ver reportes en el Anexo C).

6.1.2 Evaluación de Estabilidad Física


16


En el presente texto se expone los criterios utilizados en asegurar la estabilidad física con fines de cierre. La estabilidad física implica la estabilidad de taludes, con lo que se protege de derrumbes o deslizamientos tanto a las áreas cercanas como aquellas más alejadas. La estabilidad física considera las características geotécnicas del sitio y otros factores como la acción sísmica.

Los criterios utilizados en el diseño se basan en la aplicación de metodologías de análisis y diseño para obras de ingeniería geotécnica. Las pruebas y ensayos para la obtención de la información de sitio y de los materiales existentes cumplen procedimientos estandarizados internacionalmente. Los criterios de diseño se basan en la aplicación de modelos, procedimientos de análisis y diseño que son actualizados permanentemente a la luz de los resultados obtenidos en proyectos similares.

Los criterios de estabilidad mencionados aseguran un adecuado comportamiento de los taludes desde el punto de vista de la resistencia de los suelos y materiales involucrados, así como el nivel de deformación de los taludes ante un evento sísmico, condiciones recomendables para el extenso período de exposición sísmica.

Los análisis de estabilidad asumen superficies de falla tipo circular, planar o fallas del tipo bloque. Se utiliza los métodos de equilibrio límite de Bishop Simplificado y de Janbu. El análisis de estabilidad se a realizado utilizando el programa de cómputo PCSTABL6H desarrollado en de la Universidad de Purdue, EE.UU.

Los análisis de estabilidad consideran el comportamiento drenado mediante el uso de los parámetros de resistencia efectivos de suelos, materiales granulares y drenantes, que conforman los botaderos de desmontes.

Los parámetros de resistencia se han determinado a partir de la evaluación insitu mediante caracterización granulométrica global y ensayos triaxiales CD del material de la matriz con tamaño máximo menor a 3/8”. En este sentido se ha asumido que el ángulo de fricción 2 a 3 grados por encima del obtenido el los ensayos triaxiales considerando la gradación del material en conjunto.

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de los factores de seguridad en condiciones estáticas y pseudo estáticas de los taludes analizados y los reportes se presentan en el Anexo C.

Cuadro N° 15Resumen de Factores de Seguridad

Desmonte SUCSPeso Unitario

(KN/m3)C

(Kpa)Angulo

de fricción

(°)

Altura Inclinación(º)

FS (Estado actual)

Natural Saturada E PSCancha 26 GC-GM 19 20 0,1 38 56 34 1,47 1,04

Cancha 40 SC-SM 19 20 0,1 38 46.5 36 1,47 1,04

Cancha 41 GC-GM 19 20 0,1 38 49 35 1,45 1,03

GC-GM 19 20 0,1 38 46,5 36 1.42 1,01INFORME GEOTECNICO– Rev. A CESEL Ingenieros/tt/file_convert/5d44b29f88c993b1268b4ae8/document.doc Julio 2006

17


Cancha 45 GC 19 20 0,15 38 51 36 1,45 1,05

Cancha 49 GW- 19 20 0,0 40,8 75 36 1,46 1,04

Cancha 55GC 19 20 0,12 38 43 35 1,51 1,08

GC 19 20 0,12 38 42 35 1,52 1,10

Cancha 78 SC 19 20 0,15 36 59 32 1,54 1,10

SC 19 20 0,15 36 46 37 1,47 1,05

6.2 Análisis de Estabilidad de Taludes en Tajos

El grado de estabilidad de los tajos ha sido determinado a partir resultado de la evaluación geomecánica de los taludes rocosos, pues como es sabido, el comportamiento de un macizo rocoso está directamente relacionado con el número de familias de discontinuidades existentes, su distribución espacial y orientación con respecto al talud en estudio.

En tal sentido se ha realizado la evaluación geomecánica de taludes rocosos identificando las principales familias, determinando el RQD, la dirección de buzamiento, buzamiento, espaciamiento entre discontinuidades, persistencia y otros aspectos relevantes. La evaluación geomecánica se ha realizado utilizando el programa de cómputo CONTEO para identificar las principales familias de discontinuidades y determinar el tipo de falla más probable de ocurrencia en el talud, una vez determinada el tipo de falla se analiza para cada caso mediante el método de equilibrio límite. Del análisis que se realiza en el macizo rocoso se ha podido evaluar los siguientes tipos de falla.

Falla tipo Planar

Se trata del tipo de falla más frecuente que se presenta en un talud, y se produce cuando existe una fractura dominante en la roca, convenientemente orientada respecto al talud. En la salida del programa de cómputo “CONTEO”, la zona de ocurrencia de falla planar está limitada por el ángulo de fricción y el buzamiento del talud.

Falla tipo cuña

Este tipo de falla se produce a través de dos discontinuidades dispuestas oblicuamente a la superficie del talud con la línea de intersección de ambas, aflorando en la superficie del mismo además del buzamiento desfavorable. La obtención del factor de seguridad es más compleja que en el caso de rotura planar debido a que el cálculo debe hacerse en tres dimensiones, entrando en la caracterización geométrica del problema, lo cual conlleva un número mucho mayor de variables angulares.

Falla por volteo

La falla por volteo se produce cuando dos familias de discontinuidades ortogonales convenientemente orientadas originan un sistema de bloques. El análisis de estabilidad de


18


taludes se determina para cada talud por la variación de la dirección de las discontinuidades.

El siguiente cuadro resume los resultados de la evaluación realizada en el talud del macizo rocoso.

Cuadro N° 16 Análisis de discontinuidades

Ubicación Familias

principales(Dir.Buz. / Buz.)

Familias que producen fallasFalla

PlanarFalla por

cuñaFalla por Volteo

EG-01

1. 360º / 83º

2. 90º / 65º

3. 155º / 63º

4. 160º / 15º

5. 195º / 59º

--- --- ---

EG-02

1. 165º / 76º

2. 197º / 57º

3. 340º / 69º

4. 88º / 47º

--- 2,4 ---

EG-03

1. 42º / 70º

2. 48º / 37º

3. 173º / 55º

4. 310º / 29º

5. 295º / 76º

2 2,5 ---

EG-04

1. 125º / 87º

2. 15º / 85º

3. 247º / 34º

4. 275º / 57º

5. 79º / 57º

--- --- ---

EG-05

1. 315º / 57º

2. 55º / 84º

3. 166º / 60º

4. 325º / 84º

3 --- ---

EG-06

1. 325º / 54º

2. 78º / 73º

3. 170º / 72º

4. 110º / 07º

--- --- ---

EG-07

1. 357º / 77º

2. 325º / 45º

3. 150º / 20º

4. 75º / 85º

22,4

1,2---

Este análisis de discontinuidades fue realizado considerando un ángulo de talud igual a 65º, que es la inclinación promedio de los tajos evaluados.Para la evaluación de la estabilidad de las fallas presentadas en el análisis de discontinuidades se usaron los programas PLANAR y SWEDGE para los casos de fallas planar y por cuña respectivamente.


19


Los siguientes cuadros muestran los factores de seguridad determinados en la evaluación.

Cuadro Nº17Factores de seguridad de la Falla planar

Ubicación Familias


Falla Planar FS

EG-03/Tajo 2

1. 42º / 70º

2. 48º / 37º

3. 173º / 55º

4. 310º / 29º

5. 295º / 76º

2 1,32

EG-05/Tajo 9

1. 315º / 57º

2. 55º / 84º

3. 166º / 60º

4. 325º / 84º

3 1,87

EG-07/Tajo 7

1. 357º / 77º

2. 325º / 45º

3. 150º / 20º

4. 75º / 85º

2 1,36

Cuadro Nº18Factores de seguridad de la Falla por cuña

Ubicación Familias


Falla por cuña FS

EG-02/Tajo 3

1. 165º / 76º

2. 197º / 57º

3. 340º / 69º

4. 88º / 47º

2,4 1,09

EG-03/Tajo 2

1. 42º / 70º

2. 48º / 37º

3. 173º / 55º

4. 310º / 29º

5. 295º / 76º

2,5 1,27

EG-07/Tajo 7

1. 357º / 77º

2. 325º / 45º

3. 150º / 20º

4. 75º / 85º

2,4 1,59

1,2 2,64

En el Anexo D, se presenta los resultados del análisis de discontinuidades así como la evaluación según el tipo de falla encontrado.

7. CANTERAS


20


Como parte de los trabajos de campo para las obras de cierre se han evaluado canteras de material de préstamo como arcilla, agregados para concreto y roca.

7.1 Canteras de Arcilla

Cantera Carretera Mina

Ubicación: Se localiza en la margen izquierda de la vía que conduce de San Nicolás a

la Mina, a 500 m de la presa de relaves Pampa Choclon.

Acceso: El acceso se efectúa a través de una trocha existentes.

Evaluación: Esta cantera fue evaluada con la extracción de 01 muestra representativa

en el talud de corte:

Los resultados de laboratorio han permitido determinar que el material típico está

conformado por arcilla de baja plasticidad (CL), de color beige, seco, plástico,

compacto y constituido por:

Arena 10,2%

Finos 89,8%

Disponibilidad: Tiene una sección para explotación aproximada de 10000 m³ y una

potencia promedio de 3,00 m, obteniéndose un volumen aproximado de 30000 m³.

Eficiencia: La eficiencia de la cantera se ha determinado de la curva acumulativa

cuyo tamaño máximo es el límite de la curva y considerando un desbroce de la capa

superficial hasta una profundidad estimada de 0.15 m, se obtiene una eficiencia de

95%.

La disponibilidad de materiales se calcula relacionando el volumen total disponible con

su respectiva eficiencia, obteniendo un volumen útil de 28500 m³:

Explotación: La explotación del área de préstamo se hará a tajo abierto, con uso de

maquinaria convencional para su extracción, apilamiento y transporte. (tractor,

cargador frontal y retroexcavadora).

Usos: El material puede ser utilizado en la conformación de la capa impermeable en

los trabajos de Cierre de Mina.

Propietario: Está bajo la jurisdicción de Shougang Hierro Peru


21


Cantera Presa

Ubicación: Se localiza aguas abajo de la presa Pampa Choclon a 150 m.

Acceso: El acceso se efectúa a través de una trocha existentes.

Evaluación: Esta cantera fue evaluada con la extracción de 01 muestra representativa

en el talud de corte:


conformado por arcilla bentonitica de baja platicidad(CL), de color beige, seco,

plástico, compacto y constituido por:

Arena 10,9%

Finos 89,1%

Disponibilidad: Tiene una sección para explotación aproximada de 10000 m³ y una


Eficiencia: La eficiencia de la cantera se ha determinado de la curva acumulativa

cuyo tamaño máximo es el límite de la curva y considerando un desbroce de la capa

superficial hasta una profundidad estimada de 0,15 m, se obtiene una eficiencia de

95%.

La disponibilidad de materiales se calcula relacionando el volumen total disponible con

su respectiva eficiencia, obteniendo un volumen útil de 28000 m³:


maquinaria convencional para su extracción, apilamiento y transporte. (tractor,

cargador frontal y retroexcavadora).

Usos: El material puede ser utilizado en la conformación de la capa impermeable en

los trabajos de Cierre de Mina.

Propietario: Está bajo la jurisdicción de Shougang Hierro Peru

7.2 Canteras de Agregados


22


Cantera de Arena Km 4

Ubicación: Se localiza al costado derecho de carretera que conduce de Marcona a San

Nicolás en el Km. 4+000

Acceso: El acceso se efectúa a través de la vía asfaltada que conduce a San Juan de Marcona.

Evaluación: Esta cantera fue evaluada con la extracción de 01 muestra representativa en

el talud de corte, en la cual se realizó una evaluación en peso considerando una muestra

integral, obteniendo el siguiente resultado

Grava (3” a Nº 4) 00.0 %Arena (Nº 4 a N° 200) 97,0 %Finos (menor a Nº 200) 3,00 %


conformado por arena mal gradada (SP), de forma sub-angulosa a sub-redondeada, de

color beige, seco y en estado suelto.

Disponibilidad: Tiene una sección para explotación aproximada de 10000 m2 y una


Eficiencia: La eficiencia de la cantera se ha determinado de la curva acumulativa cuyo

tamaño máximo es el límite de la curva se obtiene una eficiencia de 95%.


maquinaria convencional para su extracción, apilamiento y transporte. (tractor, cargador

frontal, retroexcavadora y adicionalmente zarandas)

Usos: El material puede ser utilizado como agregado para concreto en los trabajos de

Cierre de Mina.

Propietario: Está bajo la jurisdicción de la Shougan Hierro Perú.

Cantera de Arena Km 16

Ubicación: Se localiza al costado derecho de carretera que conduce de Marcona a Nazca

en el Km 16+000 cerca del aeropuerto.

Acceso: El acceso se efectúa a través de la vía asfaltada que conduce a San Juan de Marcona.


23


Evaluación: Esta cantera fue evaluada con la extracción de 01 muestra representativa en

el talud de corte, en la cual se realizó una evaluación en peso considerando una muestra

integral, obteniendo el siguiente resultado:


conformado por arena limosa (SM), de forma sub-angulosa a sub-redondeada, de color

amarillento, húmedo, plástico y suelta.

Disponibilidad: Según información proporcionada por Shuogan el volumen aproximado

es de 2872,7 m³.

Eficiencia: La eficiencia de la cantera se ha determinado de la curva acumulativa cuyo

tamaño máximo es el límite de la curva se obtiene una eficiencia de 95%.


maquinaria convencional para su extracción, apilamiento y transporte. (tractor, cargador

frontal, retroexcavadora y adicionalmente zarandas)

Usos: El material puede ser utilizado como agregado para concreto en el trabajos de

Cierre de Mina.

Propietario: Está bajo la jurisdicción de la Shougan Hierro Perú

Cantera de Piedra Para Concreto

Shougang Hierro Perú tiene acumulado material que puede ser utilizado para la elaboración de concreto, este material es producto del chancado de la roca. Para verificar que dicho material se realizaron ensayos de clasificación los cuales indica que el material es clasificado como grava mal gradada(GP) constituido por:

Grava (3” a Nº 4) 94,2 %Arena (Nº 4 a N° 200) 3,1 %Finos (menor a Nº 200) 2,6 %

8. SISMICIDAD

Del Análisis de Riesgo Sísmico para la zona del proyecto, donde se ha determinado la aceleración máxima considerando 50 años de vida útil con un nivel de excedencia del 10% y un período de retorno de 475 años se han determinado los siguientes parámetros sísmicos:

Aceleración máxima = 0,61g

Aceleración efectiva = 0,48 g


24


Para la condición especifica del proyecto, donde las desmonteras se encuentra alejadas de la población y considerando que durante la etapa de cierre se anularan todos los accesos, consideramos un coeficiente sísmico de 0.18g para la evaluación de estabilidad por el método de equilibrio limite.

9. EVALUACIÓN QUÍMICA

En el siguiente cuadro se presentan los limites permisibles recomendados por el Comité ACI 318-83 y valores recopilados de la literatura existente sobre las cantidades en partes por millón (p.p.m) de sulfatos, cloruros y sales solubles totales, así como el grado de alteración y las observaciones del ataque a las armaduras y al concreto, se da las recomendaciones necesarias para la protección ante el ataque químico.

Cuadro Nº 19 Límites permisibles

Presencia en el Suelo de:

p.p.mGrado de Alteración

Consecuencia

*Sulfatos

0-1000

1000-2000

2000-20,000

>20,000

Leve

Moderado

Severo

Muy Severo

Ocasiona un ataque químico al concreto de la

cimentación

**Cloruros >6,000 PerjudicialOcasiona problemas de corrosión de

armaduras o elementos metálicos.

**Sales Soluble totales >15,000 PerjudicialOcasiona problemas de pérdida de resistencia

mecánica por problema de lixiviación

* Comité ACI 318-83

** Experiencia existente

De la comparación de los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio y los valores recomendados se puede deducir el siguiente comportamiento.

En las dos áreas investigadas los niveles de sales solubles totales, el contenido de sulfato y cloruros están por encima de los niveles perjudiciales por lo que se recomienda un tipo de protección especial para las estructuras de concreto y del refuerzo.

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La evaluación geotécnica ha consistido en la ejecución de un total de 07 calicatas distribuidas 04 en la fundación de las desmonteras y 03 en la fundación de la presa de


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relaves Pampa Choclon. También se ha determinado la granulometría global de las desmonteras consideradas mas representativas extrayendo muestras del material de la matriz. Las muestras de suelo han sido sometidas ha Ensayos de Clasificación, Ensayos de Compresión Triaxial CU, y Ensayos Químicos.

Sobre la base de las investigaciones geotécnicas se ha determinado los siguientes perfiles estratigraficos.

Fundación Canchas de Desmonte

El perfil estratigráfico del terreno de fundación de las desmonteras esta constituido por una cobertura de arena limosa de espesor variable entre 0.5 m y 3 m, por debajo se encuentra material limoso con grava en estado medianamente compacto.

Fundación Presa de RelavesEl perfil estratigráfico típico del suelo de fundación, en la zona de la presa está conformado por estratos superficiales que varían de 3.0 m y hasta 6.2 metros de espesor de grava limosa, grava arcillosa y arena arcillosa de consistencia compacta y con lentes de material cementado por sales, con velocidad de onda Vp = 600 m/seg. Debajo subyace hasta una profundidad de 20 m arcilla muy plástica (CH), compacta, con permeabilidad del orden 5.6 x 10-06 cm/seg. A continuación subyace hasta una profundidad de 80 m un suelo muy compacto, con permeabilidad del orden 2.1 x 10 -06

cm/seg y con velocidad de onda Vp = 2566 m/seg. Finalmente subyace roca firme del tipo Granodiorita, con velocidad de onda Vp=4629 m/seg.

Se ha realizado la evaluación geomecánica de los tajos mediante 07 estaciones geomecánicas cuyos resultados indican la presencia de mecanismos de falla planar y por cuña. De la inspección del siguiente cuadro podemos notar que los factores de seguridad obtenidos en el análisis son superiores a la unidad por lo que se descarta el colapso en condiciones estáticas. Sin embargo se recomienda para la etapa de cierre realizar trabajos de desquinche.

Ubicación Familias (Nº) (Dir.Buz. / Buz.)

Familia

Tipo de Falla FS

EG-03/Tajo 2

1

2

3

4

5

42º / 70º

48º / 37º

173º / 55º

310º / 29º

295º / 76º

2 Planar 1,32

EG-05/Tajo 9

1

2

3

4

315º / 57º

55º / 84º

166º / 60º

325º / 84º

3 Planar 1,87

EG-07/Tajo 7

1

2

3

4

357º / 77º

325º / 45º

150º / 20º

75º / 85º

2 Planar 1,36


26


Ubicación Familias (Nº) (Dir.Buz. / Buz.)

Familia

Tipo de Falla FS

EG-02/Tajo 3

1

2

3

4

165º / 76º

197º / 57º

340º / 69º

88º / 47º

2,4 Cuña 1,09

EG-03/Tajo 2

1

2

3

4

5

42º / 70º

48º / 37º

173º / 55º

310º / 29º

295º / 76º

2,5 Cuña 1,27

EG-07/Tajo 71

2

357º / 77º

325º / 45º2,4 Cuña 1,59

EG-07/Tajo 73

4

150º / 20º

75º / 85º1,2 Cuña 2,64

Del Análisis de Riesgo Sísmico para la zona del proyecto, donde se ha determinado la aceleración máxima considerando 50 años de vida útil con un nivel de excedencia del 10% y un período de retorno de 500 años se han obtenido como aceleración máxima 0.61 g y para el análisis pseudo estático se recomienda un coeficiente sísmico de 0,27g. Sin embargo para la condición especifica del proyecto, donde las desmonteras se encuentra alejadas de la población y considerando que durante la etapa de cierre se anularan todos los accesos, consideramos un coeficiente sísmico de 0.18g para la evaluación de estabilidad por el método de equilibrio limite.

A partir de la evaluación de taludes realizado en las desmonteras se clasifico los taludes como normalmente estables en condiciones estáticas.

Del análisis de estabilidad se puede concluir que los taludes de las desmonteras presentan factores de seguridad por encima de unidad lo cual indica que el talud es estable para las condiciones propuestas. Sin embargo como medida preventiva frente a desprendimiento de bloques sueltos en la superficie, se recomienda la construcción de una berma de protección de 3 m de altura y 10 m de ancho de corona con un talud H:V(1.75:1).

Durante la evaluación geotécnica al sector de la presa de relaves Pampa Choclon se pudo notar la presencia de grietas en la fundación aguas arriba del dique que ha comprometido al cuerpo del dique. El origen de estas grietas estaría asociado al colapso de la fundación debido a la presencia de sales que al contacto con el agua durante el llenado del deposito. Bajo este criterio se ejecutaron ensayos de colapso en muestras de suelo estriados de calicatas excavadas como parte de la investigación de campo, los resultados de dichos ensayos presentan índices de colapso entre 25,4% y 42,7% los cuales corresponden aun grado de colapso severo.

En las dos áreas investigadas los niveles de sales solubles totales, el contenido de sulfato y cloruros están por encima de los niveles perjudiciales por lo que se


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recomienda un tipo de protección especial para las estructuras de concreto y del refuerzo.

Se han evaluado 02 canteras de arcilla que pueden ser utilizados como cobertura la primera denominada cantera carretera mina clasificado como Arcilla de baja plasticidad con un volumen útil de 28500 m³ y la segunda denominada cantera presa, ubicada aguas abajo de la presa de relaves y tiene un volumen útil de 28000 m3.

Cantera Ubicación Clasificación Volumen útilCantera Carretera Mina Carretera Mina a 500 m

de la presaCL 28500 m³

Cantera Presa Aguas bajo de la presa a 150 m

CL 28000 m³

También se evaluaron 02 canteras de arena para concreto denominadas cantera Km 16 y Cantera km 4 obteniéndose el siguiente resultado:

Cantera Ubicación Clasificación Volumen útilKm 4(Desvio San Nicolas) En el Km 4 del desvío a

san NicolásSP 28500 m³

Km 16(Aeropuerto) En el Km 16 de la via Marcona-Nazca

SM 2 872,7 m³

Shougang Hierro Perú tiene acumulado material que puede ser utilizado para la elaboración de concreto, este material es producto del chancado de la roca.


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REFERENCIAS

- Alva Hurtado J. (1992), “Mecánica de Suelos Aplicada a Cimentaciones”, Capítulo de Estudiantes ACI-UNI, Lima.

- Hidroenergia S.R.L(2005), “Estudio Complementario del Deposito de Relaves Pampa Choclon Segunda Etapa – San Nicolas”, Informe Final

- Instituto Científico y Tecnológico Minero(1989), “Estudio de estabilidad de Taludes Marcona”

- Lambe T.W. y Whitman R.V. (1969), “Soil Mechanics”, John Wiley, New York.

- Terzaghi K. y Peck R.B. (1967), “Soil Mechanics in Engineering Practice”, John Wiley, New York.

- Vesic A. (1973), “Análisis de la Capacidad de Carga de Cimentaciones Superficiales”, JSMFED, ASCE, Vol. 99.

- Reglamento Nacional de Construcciones (1997)”, “Norma Técnica de Edificaciones E-30-Diseño Sismorresistente”, Lima - Perú.

- Reglamento Nacional de Cimentaciones (1997), “Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones”, Lima- Perú.


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